(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する静電容量式乗員検知装置であって、
前記シートの座面部（３０）に取り付けられるセンサ部（１）と、
前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、
第１検出電極（１１）と、
第２検出電極（１２）と、を有し、
前記制御ユニット（２）は、
前記第１検出電極（１１）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加し、また、前記第２検出電極（１２）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加する信号印加回路（２１）と、
前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、また、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記検出電極（１２）に供給される電流値を検出する信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）と、
前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）が検出した前記電流値が入力され、前記電流の電流値に基づいて、前記シート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する制御回路（２４）と、を有し、
前記第１検出電極（１１）は、前記座面部（３０）に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、前記１歳児ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記１歳児ダミーの座位殿幅が前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の全長を覆うようになっており、
前記第２検出電極（１２）は、前記第１検出電極（１１）の座席左右方向右側および左側にそれぞれ配置された右側部位（１２１）および左側部位（１２２）を有し、
前記右側部位（１２１）および前記左側部位（１２２）は、前記座面部（３０）に取り付けられたＣＲＳに前記１歳児ダミーを乗せ、前記１歳児ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記１歳児ダミーが前記右側部位（１２１）、および前記左側部位（１２２）を一部でも上から覆うことがないように配置されており、
前記右側部位（１２１）および前記左側部位（１２２）は更に、前記座面部（３０）に、大人ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記大人ダミーが前記右側部位（１２１）の少なくとも一部および前記左側部位（１２２）の少なくとも一部を上から覆うように配置されており、
前記１歳児ダミーは、ＣＲＡＢＩ  １２−Ｍｏｎｔｈ−Ｏｌｄ  Ｃｈｉｌｄであり、前記大人ダミーは、Ｈｙｂｒｉｄ−ＩＩＩ  Ｆｅｍａｌｅ  ５ｔｈ  ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅであり、
前記制御回路（２４）は、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）の検出結果に基づいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第１検出電極（１１）とグラウンド（３）の間の第１静電容量Ｍ１と、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記第２検出電極（１２）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第２検出電極（１２）とグラウンド（３）の間の第２静電容量Ｍ２と、に基づいて、前記車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別することを特徴とする静電容量式乗員検知装置。
【請求項２】
車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する静電容量式乗員検知装置
であって、
前記シートの座面部（３０）に取り付けられるセンサ部（１）と、
前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、
第１検出電極（１１）と、
第２検出電極（１２）と、を有し、
前記制御ユニット（２）は、
前記第１検出電極（１１）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加し、また、前記
第２検出電極（１２）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加する信号印加回路（２
１）と、
前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に
前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、また、前記信号印加回路（２１
）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記検出電極（１２）に供
給される電流値を検出する信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）と、
前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）が検出した前記電流値が入力され、前記電
流の電流値に基づいて、前記シート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する制御
回路（２４）と、を有し、
前記第１検出電極（１１）は、座席左右方向の長さが１５８ｍｍ以下となっており、
前記第２検出電極（１２）は、前記第１検出電極（１１）の座席左右方向右側および左側にそれぞれ配置された右側部位（１２１）および左側部位（１２２）を有し、前記右側部位（１２１）から前記左側部位（１２２）までの間隔は１７４ｍｍ以上３００ｍｍ以下となるように配置されており、
前記制御回路（２４）は、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）の検出結果に基
づいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印
加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第１検
出電極（１１）とグラウンド（３）の間の第１静電容量Ｍ１と、前記信号印加回路（２１
）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記第２検出電極（１２）
に供給される電流値に基づいて算出される、前記第２検出電極（１２）とグラウンド（３
）の間の第２静電容量Ｍ２と、に基づいて、前記車両のシート上の乗員が大人であるか子
供であるかを判別することを特徴とする静電容量式乗員検知装置。
【請求項３】
前記制御回路（２４）は、前記第１静電容量Ｍ１と前記第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２の増加と共に増加する量と、閾値（Ｔｈ）とを比較し、前記量が前記閾値より小さければ、前記車両のシート上の乗員が大人であると判定し、前記量が前記閾値より大きければ、前記車両のシート上の乗員が子供であると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項４】
前記信号印加回路（２１）から電圧の振幅が変動する電圧振幅信号が印加されると共に、印加された前記電圧振幅信号を前記第１検出電極（１１）に印加する第１乗員検知モードと、前記電圧振幅信号を前記第２検出電極（１２）に印加する第２乗員検知モードとを切り替え可能なスイッチ部（２５）を備え、
前記信号検出回路（２３）は、前記信号印加回路（２１）から前記スイッチ部（２５）に供給される電流を検出することで、前記第１乗員検知モードにおいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、前記第２乗員検知モードにおいて、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）に供給される電流値を検出し、
前記制御回路（２４）は、前記第１乗員検知モードにおいて、前記信号検出回路（２３）が検出した電流値に基づいて前記第１静電容量Ｍ１を算出し、前記第２乗員検知モードにおいて、前記信号検出回路（２３）が検出した電流値に基づいて前記第２静電容量Ｍ２を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【請求項５】
前記信号検出回路（２３ａ、２３ｂ）は、前記信号印加回路（２１）から出て分岐し、分岐した一方は前記第１検出電極（１１）に接続され、分岐したもう一方は前記第２検出電極（１２）に接続される信号線のうち、分岐点から前記第１検出電極（１１）までの信号線を流れる電流を検出する第１信号検出回路（２３ａ）と、前記分岐点から前記第２検出電極（１２）までの信号線を流れる電流を検出する第２信号検出回路（２３ｂ）と、を有し、
前記第１検出電極（１１）と前記第２信号検出回路（２３ｂ）は電流の検出を同時に行い、
前記制御回路（２４）は、前記第１信号検出回路（２３ａ）が検出した電流値に基づいて前記第１静電容量Ｍ１を算出し、前記第２信号検出回路（２３ｂ）が検出した電流値に基づいて前記第２静電容量Ｍ２を算出することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式乗員検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、静電容量式乗員検知装置としては、種々のものが提案されている。例えば、特許文献１に記載の静電容量式乗員検知装置は、図９に示すように、車両のシート９０の内部に検出電極９１を配置し、検出電極９１の下側にガード電極９２を配置し、検出電極９１に正弦波信号を印加して電界を放出させ、周辺導体・誘電体（人体など）の影響で変化する正弦波信号の電流値等を検出し、この検出結果に基づいて検出容量等を算出し、シート９０に着座する乗員が大人９３かＣＲＳ（Ｃｈｉｌｄ  Ｒｅｓｔｒａｉｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ、年少者拘束システム）に搭乗した子供９４かを判別するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１１８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし上記手法では、電極９１から出た電界が、検出対象９３、９４だけでなく、破線９５、９６で囲んだ部分の導体９７（車両ボディ）と直接結合し、この直接結合の分だけ、検出容量が増加する。
【０００５】
図１０に、着座する乗員の種別毎に、検出容量に占める容量Ｃ１、Ｃ２の内訳を例示する。容量Ｃ１は、人体を介する容量であり、容量Ｃ２は、直接結合（すなわち、直接の容量結合）によって増加する容量（直接結合容量）である。
【０００６】
この図に示すように、ＣＲＳに搭乗した子供は、電極９１を覆う面積が小さいので、大人が着座するよりも、直接結合容量Ｃ２が大きくなる。したがって、シートクッションを敷いて大人が着座したり、厚着をして大人が着座したりすることにより、電極９１から人体までの距離が大きくなった場合は、大人であっても容量Ｃ１が小さくなり、その結果、大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかの判別が困難となる。
【０００７】
上記点に鑑み、本発明は、静電容量式乗員検知装置において、厚着等の理由により大人が電極から離れて着座した場合において、シート上の乗員が大人であるか子供であるかを従来よりも正確に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する静電容量式乗員検知装置であって、前記シートの座面部（３０）に取り付けられるセンサ部（１）と、前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、前記センサ部（１）は、第１検出電極（１１）と、第２検出電極（１２）と、を有し、前記制御ユニット（２）は、前記第１検出電極（１１）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加し、また、前記第２検出電極（１２）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印加する信号印加回路（２１）と、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、また、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記検出電極（１２）に供給される電流値を検出する信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）と、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）が検出した前記電流値が入力され、前記電流の電流値に基づいて、前記シート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別する制御回路（２４）と、を有し、前記第１検出電極（１１）は、前記座面部（３０）に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、前記１歳児ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記１歳児ダミーの座位殿幅が前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の全長を覆うようになっており、前記第２検出電極（１２）は、前記第１検出電極（１１）の座席左右方向右側および左側にそれぞれ配置された右側部位（１２１）および左側部位（１２２）を有し、
前記右側部位（１２１）および前記左側部位（１２２）は、前記座面部（３０）に取り付けられたＣＲＳに前記１歳児ダミーを乗せ、前記１歳児ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記１歳児ダミーが前記右側部位（１２１）、および前記左側部位（１２２）を一部でも上から覆うことがないように配置されており、
前記右側部位（１２１）および前記左側部位（１２２）は更に、前記座面部（３０）に、大人ダミーが前記第１検出電極（１１）の座席左右方向の中央位置（３５）を中心として正規着座している状態において、前記大人ダミーが前記右側部位（１２１）の少なくとも一部および前記左側部位（１２２）の少なくとも一部を上から覆うように配置されており、
前記１歳児ダミーは、ＣＲＡＢＩ  １２−Ｍｏｎｔｈ−Ｏｌｄ  Ｃｈｉｌｄであり、前記大人ダミーは、Ｈｙｂｒｉｄ−ＩＩＩ  Ｆｅｍａｌｅ  ５ｔｈ  ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅであり、
前記制御回路（２４）は、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）の検出結果に基づいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第１検出電極（１１）とグラウンド（３）の間の第１静電容量Ｍ１と、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記第２検出電極（１２）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第２検出電極（１２）とグラウンド（３）の間の第２静電容量Ｍ２と、に基づいて、前記車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別することを特徴とする静電容量式乗員検知装置である。
【０００９】
このように、大人と子供の乗員のシートを覆う領域が異なることを利用し、配置の異なる２つの検出電極（１１、１２）を使い分けることで、車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを従来よりも正確に区別することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを
判別する静電容量式乗員検知装置であって、前記シートの座面部（３０）に取り付けられ
るセンサ部（１）と、前記センサ部（１）に接続される制御ユニット（２）と、を備え、
前記センサ部（１）は、第１検出電極（１１）と、第２検出電極（１２）と、を有し、前
記制御ユニット（２）は、前記第１検出電極（１１）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信
号を印加し、また、前記第２検出電極（１２）に電圧の振幅が変動する電圧振幅信号を印
加する信号印加回路（２１）と、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１
）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、
また、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加
時に前記検出電極（１２）に供給される電流値を検出する信号検出回路（２３、２３ａ、
２３ｂ）と、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）が検出した前記電流値が入力さ
れ、前記電流の電流値に基づいて、前記シート上の乗員が大人であるか子供であるかを判
別する制御回路（２４）と、を有し、前記第１検出電極（１１）は、座席左右方向の長さ
が１５８ｍｍ以下となっており、前記第２検出電極（１２）は、前記第１検出電極（１１）の座席左右方向右側および左側にそれぞれ配置された右側部位（１２１）および左側部位（１２２）を有し、前記右側部位（１２１）から前記左側部位（１２２）までの間隔は１７４ｍｍ以上３００ｍｍ以下となるように配置されており、前記制御回路（２４）は、前記信号検出回路（２３、２３ａ、２３ｂ）の検出結果に基づいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）への電圧振幅信号の印加時に前記第１検出電極（１１）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第１検出電極（１１）とグラウンド（３）の間の第１静電容量Ｍ１と、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）への電圧振幅信号の印加時に前記第２検出電極（１２）に供給される電流値に基づいて算出される、前記第２検出電極（１２）とグラウンド（３）の間の第２静電容量Ｍ２と、に基づいて、前記車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを判別することを特徴とする静電容量式乗員検知装置である。
【００１１】
このように、大人と子供の乗員のシートを覆う領域が異なることを利用し、配置の異なる２つの検出電極（１１、１２）を使い分けることで、車両のシート上の乗員が大人であるか子供であるかを従来よりも正確に区別することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の静電容量式乗員検知装置において、前記制御回路（２４）は、前記第１静電容量Ｍ１と前記第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２の増加と共に増加する量と、閾値（Ｔｈ）とを比較し、前記量が前記閾値より小さければ、前記車両のシート上の乗員が大人であると判定し、前記量が前記閾値より大きければ、前記車両のシート上の乗員が子供であると判定することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記信号印加回路（２１）から電圧の振幅が変動する電圧振幅信号が印加されると共に、印加された前記電圧振幅信号を前記第１検出電極（１１）に印加する第１乗員検知モードと、前記電圧振幅信号を前記第２検出電極（１２）に印加する第２乗員検知モードとを切り替え可能なスイッチ部（２５）を備え、前記信号検出回路（２３）は、前記信号印加回路（２１）から前記スイッチ部（２５）に供給される電流を検出することで、前記第１乗員検知モードにおいて、前記信号印加回路（２１）から前記第１検出電極（１１）に供給される電流値を検出し、前記第２乗員検知モードにおいて、前記信号印加回路（２１）から前記第２検出電極（１２）に供給される電流値を検出し、前記制御回路（２４）は、前記第１乗員検知モードにおいて、前記信号検出回路（２３）が検出した電流値に基づいて前記第１静電容量Ｍ１を算出し、前記第２乗員検知モードにおいて、前記信号検出回路（２３）が検出した電流値に基づいて前記第２静電容量Ｍ２を算出することを特徴とする。
【００１４】
このように、スイッチ部を用いて信号印加回路（２１）の出力先を切り替えることで、信号検出回路（２３）の構成が簡易になる。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の静電容量式乗員検知装置において、前記信号検出回路（２３ａ、２３ｂ）は、前記信号印加回路（２１）から出て分岐し、分岐した一方は前記第１検出電極（１１）に接続され、分岐したもう一方は前記第２検出電極（１２）に接続される信号線のうち、分岐点から前記第１検出電極（１１）までの信号線を流れる電流を検出する第１信号検出回路（２３ａ）と、前記分岐点から前記第２検出電極（１２）までの信号線を流れる電流を検出する第２信号検出回路（２３ｂ）と、を有し、前記第１検出電極（１１）と前記第２信号検出回路（２３ｂ）は電流の検出を同時に行い、前記制御回路（２４）は、前記第１信号検出回路（２３ａ）が検出した電流値に基づいて前記第１静電容量Ｍ１を算出し、前記第２信号検出回路（２３ｂ）が検出した電流値に基づいて前記第２静電容量Ｍ２を算出することを特徴とする。
【００１６】
このように、本実施形態では、第１検出電極（１１）と第２検出電極（１２）とを同時に別々の検出電極として機能させることができるので、第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２とをほぼ同時に検出することができる。また、第１静電容量Ｍ１の検出用のモードと第２静電容量Ｍ２の検出用のモードとを切り替えるスイッチ部（２５）を必要としないので、その分構成が簡易になり、制御が簡易になる。
【００１７】
なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】静電容量式乗員検知装置１０の車両への搭載例を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る乗員検知装置１０の回路構成の図である。
【図３】電極１１〜１４の配置を示す図である。
【図４】シートの座面部３０に取り付けられたＣＲＳ４０に子供が搭乗した状態を上から見た概略図である。
【図５】シートの座面部３０に大人が着座した状態を上から見た概略図である。
【図６】シートの座面部３０に大人が着座した場合と、シートの座面部３０に取り付けられたＣＲＳ４０に子供が搭乗した場合との第１静電容量Ｍ１、第２静電容量Ｍ２を例示するグラフである。
【図７】静電容量式乗員検知装置１０を用いた実験結果５１〜５５を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る乗員検知装置１０の回路構成の図である。
【図９】従来の静電容量式乗員検知装置の構成および作動を示す図である。
【図１０】従来の静電容量式乗員検知装置による検出容量の内訳Ｃ１、Ｃ２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る静電容量式乗員検知装置１０の車両への搭載例を示す。この静電容量式乗員検知装置１０は、車両に搭載され、車両のシート（助手席、後部座席等）に着座する乗員の種別を判別するための装置である。
【００２０】
この静電容量式乗員検知装置１０は、図１に示すように、センサ部１および制御ユニット２から構成される。センサ部１は、車両のシート（助手席、後部座席等）に着座する乗員を検出するため等の電極を備えた板形状のフィルム状部材であり、当該シートの座面部３０の内部に配置される。より具体的には、座面部３０のシートクッション３１とシートカバー３２の間において、センサ部１がシートクッション３１に貼り付けられて配置される。
【００２１】
制御ユニット２は、図１に示すように、シートの背もたれ部の直下に配置されていてもよいし、シートの外部に配置されていてもよい。制御ユニット２は、サブハーネスを介してエアバッグＥＣＵ等の車載の装置（図示せず）に接続されている。なお、エアバッグＥＣＵには、エアバッグ、エアバッグＯＮランプ、エアバッグＯＦＦランプ等が接続されている。
【００２２】
図２に、静電容量式乗員検知装置１０の回路構成を示す。センサ部１は、検出電極１１、第２検出電極１２、第１裏面ガード電極１３、および第２裏面ガード電極１４を有している。図３を用いて、このセンサ部１の詳細な構造について説明する。
【００２３】
図３（ａ）は、座面部３０に取り付けられたセンサ部１を座面部３０の上方から見た場合（つまり、図１の矢印のように見た場合）の検出電極１１および第２検出電極１２の配置を示す図であり、座面部３０およびセンサ部１の他の部分の記載は省略している。また、図３（ａ）の下方が、座席の前方（図１の左方向）に一致する。また、図３（ｂ）、（ｃ）は、それぞれセンサ部１を図３（ａ）のＡ−Ａ断面、Ｂ−Ｂ断面で切った断面図である。なお、センサ部１の厚さ（図３（ｂ）、（ｃ）の紙面上下方向の長さ）は、例えば２５０ミクロン程度と薄いが、図３においては、視認性を向上するために、センサ部１の厚さを実際よりも遙かに大きく誇張して表している。
【００２４】
図３（ａ）に示すように、センサ部１において、検出電極１１は、座面部３０の上から見て座面部３０のほぼ中央に位置するように配置された板形状のフィルム状部材であり、その座面部３０の上から見た形状は、座席前後方向（図３（ａ）の紙面上下方向）の長さが２００ｍｍ、座席左右方向（図３（ａ）の紙面左右方向）の長さが１５８ｍｍの長方形となっている。
【００２５】
第１検出電極１１の座席左右方向の長さの１５８ｍｍは、１歳児ダミー（具体的にはＣＲＡＢＩ  １２−Ｍｏｎｔｈ−Ｏｌｄ  Ｃｈｉｌｄ。以下同じ。）の座位殿幅の最小値に一致する値である。これは、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーの座位殿幅が第１検出電極１１の座席左右方向の全長を上から覆うようにするために設定されたサイズである。
【００２６】
第１検出電極１１の座席前後方向の長さは、第１検出電極１１がシートクッション３１とシートカバー３２の間に配置されるため、搭載する座面部３０の形状、長さ、構造（例えば、シート表皮を固定するための吊り位置）等の制約により決められた値である。
【００２７】
また、第２検出電極１２は、板形状のフィルム状部材であり、座面部３０の上から見た場合、第１検出電極１１の座席左右方向両側および座席前後方向後ろ側を囲むコの字形の枠形状となっている。
【００２８】
第２検出電極１２のサイズは、第１検出電極１１の座席左右方向右側に配置された、略長方形形状の右側部位１２１、および、第１検出電極１１の座席左右方向左側に配置された、略長方形形状の左側部位１２２については、座席前後方向の長さが４１０ｍｍであり、座席左右方向の幅が３１ｍｍである、また、第１検出電極１１の座席前後方向後側において右側部位１２１と左側部位１２２の間を繋ぐ略長方形形状の後側部位１２３は、右側部位１２１と左側部位１２２を導通させるために設けられており、その座席前後方向の長さは５ｍｍ、座席左右方向の長さは２１６ｍｍである。
【００２９】
この後側部位１２３は、乗員の検出には殆ど影響しない。その理由は２つある。１つ目の理由は、後側部位１２３は、シートの座面部３０と背もたれ部の接触部分のごく近くに配置されるので、他の部位１２１、１２２に比べ、人体から遠い位置にあるということである。２つ目の理由は、後側部位１２３の幅（すなわち座席前後方向の長さ）が、５ｍｍとなっており、右側部位１２１および左側部位１２２と比べて小さいということである。
【００３０】
また、右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、２１６ｍｍに設定されている。この２１６ｍｍは、１歳児ダミーの肩幅の最大値に一致する値であり、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーが第２検出電極１２の部位１２１、１２２を一部でも上から覆うことがないように設定されたサイズである。
【００３１】
この観点では、１歳児ダミーの座位殿幅の最小値１７４ｍｍなので、右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、１７４ｍｍ以上であればよいが、本実施形態では、子供の動きや手の位置などの影響を鑑み、余裕を持たせるという意味で、１歳児ダミーの肩幅の最大値２１６ｍｍを設定している。
【００３２】
さらに、この２１６ｍｍは、座面部３０に、大人ダミー（具体的には、Ｈｙｂｒｉｄ−ＩＩＩ  Ｆｅｍａｌｅ  ５ｔｈ  ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ。以下同じ。）が第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、大人ダミーが第２検出電極１２の部位１２１、１２２の少なくとも一部を上から覆うように設定されたサイズである。
【００３３】
第２検出電極１２の座席前後方向の長さは、第２検出電極１２がシートクッション３１とシートカバー３２の間に配置されるため、搭載する座面部３０の形状、長さ、構造（例えば、シート表皮を固定するための吊り位置）等の制約により決められた値である。
【００３４】
以上のようなことから、図３（ａ）の例における第１検出電極１１と第２検出電極１２の面積比は、第１検出電極１１の面積：第２検出電極１２の面積＝０．５５：０．４５となる。
【００３５】
第１裏面ガード電極１３は、第１検出電極１１と同じサイズおよび同じ形状となっており、検出電極１１の下側（図３（ａ）の紙面奥側）において、第１検出電極１１と離隔かつ対向して配置されているので、図３（ａ）においては検出電極１１に隠れて見えなくなっている。同様に、第２裏面ガード電極１４は、第２検出電極１２と同じサイズおよび同じ形状となっており、第２検出電極１２の下側において、第２検出電極１２と離隔かつ対向して配置されているので、図３（ａ）においては第２検出電極１２に隠れて見えなくなっている。
【００３６】
なお、電極１１〜１４のそれぞれは、導電性のカーボンによって構成されているが、一部が銀によって構成されていてもよいし、全部が他の導電性材質によって構成されていてもよい。
【００３７】
これら電極１１〜１４を１枚の板形状のマットとして構成するために、センサ部１は更に、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、第１フィルム１５、第２フィルム１６、第３フィルム１７、第４フィルム１８、第５フィルム１９、および粘着材２０を有している。
【００３８】
フィルム１５〜１９は、電極１１〜１４を覆うことができる程度の大きさを有する電気的絶縁性の板形状のフィルムであり、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成る。そして、フィルム１５〜１９は、この順に上から層状に重ねられて配置されている。そして、第１フィルム１５と第２フィルム１６の間に、第１層として第２検出電極１２が配置され、第２フィルム１６と第３フィルム１７の間に、第２層として第１検出電極１１が配置されており、第３フィルム１７と第４フィルム１８の間に、第３層として第２裏面ガード電極１４が配置されており、第４フィルム１８と第５フィルム１９の間に、第４層として第１裏面ガード電極１３が配置されている。
【００３９】
また、これら部材１１〜１９は、上記第１層〜第４層に充填される粘着材２０により結合されている。なお、この粘着材２０は、電気的絶縁材から成る。
【００４０】
また、第１検出電極１１の座席後側端部には、第１検出電極１１と同じ材質のコネクタ部１１ａが、第１検出電極１１と一体に形成され、第２検出電極１２の座席後側端部には、第２検出電極１２と同じ材質のコネクタ部１２ａが、第２検出電極１２と一体に形成され、第１裏面ガード電極１３の座席後側端部には、第１裏面ガード電極１３と同じ材質のコネクタ部１３ａが、第１裏面ガード電極１３と一体に形成され、第２裏面ガード電極１４の座席後側端部には、第２裏面ガード電極１４と同じ材質のコネクタ部１４ａが、第２裏面ガード電極１４と一体に形成され、これらコネクタ部１１ａ〜１４ａが、座面部３０からシートの後方に伸びている。
【００４１】
これらコネクタ部１１ａ〜１４ａは、制御ユニット２に接続されるようになっており、これらコネクタ部１１ａ〜１４ａを介して電極１１〜１４が制御ユニット２と電気的に接続される。
【００４２】
制御ユニット２は、図２に示すように、信号印加回路２１、ガード電位用オペアンプ２２、信号検出回路２３、制御回路２４、およびスイッチ部２５を有している。また、スイッチ部２５は、第１切替スイッチＳＷ１および第２切替スイッチＳＷ２を有している。
【００４３】
スイッチ部２５には、信号印加回路２１から１本の信号線が繋がっており、この信号線は、スイッチ部２５内で分岐して第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに接続されている。
【００４４】
第１切替スイッチＳＷ１は、制御回路２４の制御に従って、自回路の端子ａと端子ｃを接続する第１状態と、自回路の端子ｂと端子ｃを接続する第２状態とを切り替える回路である。端子ｃはコネクタ部１１ａを介して第１検出電極１１に接続されている。
【００４５】
第２切替スイッチＳＷ２は、制御回路２４の制御に従って、自回路の端子ａと端子ｃを接続する第１状態と、自回路の端子ｂと端子ｃを接続する第２状態とを切り替える回路である。端子ｃはコネクタ部１２ａを介して第２検出電極１２に接続されている。
【００４６】
信号印加回路２１は、第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに電圧の振幅が変動する信号（以下、電圧振幅信号という）を印加する回路であり、例えば、交流信号を検出電極１１に印加する交流電源回路を用いることができる。第１切替スイッチＳＷ１が第１状態にある場合、この電圧振幅信号が第１検出電極１１に印加され、第２切替スイッチＳＷ２が第１状態にある場合、この電圧振幅信号が第２検出電極１２に印加される。
【００４７】
ガード電位用オペアンプ２２（ガード電位用回路の一例に相当する）は、＋入力端子が信号印加回路２１からスイッチ部２５に接続される信号線（最終的に第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに接続される信号線）に接続される。また、ガード電位用オペアンプ２２の出力端子は、第１切替スイッチＳＷ１の端子ｂおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ｂに接続されると共に、コネクタ部１３ａを介して第１裏面ガード電極１３に接続し、また、コネクタ部１４ａを介して第２裏面ガード電極１４に接続される。
【００４８】
つまり、ガード電位用オペアンプ２２は、ボルテージフォロアとして機能し、信号印加回路２１から第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号を、第１切替スイッチＳＷ１の端子ｂ、第２切替スイッチＳＷ２の端子ｂ、第１裏面ガード電極１３、および第２裏面ガード電極１４に印加するようになっている。第１切替スイッチＳＷ１が第２状態にある場合、この電圧振幅信号が第１検出電極１１に印加され、第２切替スイッチＳＷ２が第２状態にある場合、この電圧振幅信号が第２検出電極１２に印加される。
【００４９】
信号検出回路２３は、信号印加回路２１からスイッチ部２５に繋がる信号線における電流および電圧を検出する回路であり、これにより、信号印加回路２１による上記電圧振幅信号の印加時に、信号印加回路２１から第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに供給される時間変動する電流の電流値、および、信号印加回路２１から第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出する回路である。このような回路としては、周知のどのような回路を用いてもよい。
【００５０】
制御回路２４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する周知のマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵがＲＯＭのプログラムを実行してＲＡＭを作業領域として用いることで、後述する処理を実現するようになっている。この制御回路２４には、信号検出回路２３が検出した上記時間変動する電流値および電圧値が入力されるようになっている。
【００５１】
以下、上記のように構成された静電容量式乗員検知装置１０の作動について説明する。車両の主電源（ＩＧ等）がオンの間、信号印加回路２１は第１切替スイッチＳＷ１の端子ａおよび第２切替スイッチＳＷ２の端子ａに常時電圧振幅信号を出力し、制御ユニット２の制御回路２４は、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、第１乗員検知モードおよび第２乗員検知モードを（例えば定期的に１秒周期で）交互に切り替えるようになっている。
【００５２】
まず第１乗員検知モードについて説明する。第１乗員検知モードにおいて制御回路２４は、第１切替スイッチＳＷ１を第１状態に切り替えると共に、第２切替スイッチＳＷ２を第２状態に切り替える。
【００５３】
これにより、信号印加回路２１から第１検出電極１１に電圧振幅信号が印加されると共に、信号印加回路２１から第１検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号が、ガード電位用オペアンプ２２から第２検出電極１２、第１裏面ガード電極１３、および第２裏面ガード電極１４のすべてに印加される。
【００５４】
このとき、信号検出回路２３は、信号印加回路２１から第１検出電極１１に供給される時間変動する電流値および信号印加回路２１から第１検出電極１１に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出して制御回路２４に出力する。つまり、第１検出電極１１が検出電極として機能し、電極１２〜１４が、第１検出電極１１と車体３との（座面部３０の上方を介さない）直接結合を防止するガード電極として機能する。
【００５５】
第１乗員検知モードにおいて更に制御回路２４は、信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、第１検出電極１１から車両ボディ（すなわちグラウンド）３までのインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスの虚数成分の逆数に比例する容量（第１検出電極１１から車両ボディ３までの静電容量）を算出し、算出した容量を第１静電容量Ｍ１としてＲＡＭに記録する。
【００５６】
次に第２乗員検知モードについて説明する。第２乗員検知モードにおいて制御回路２４は、第１切替スイッチＳＷ１を第２状態に切り替えると共に、第２切替スイッチＳＷ２を第１状態に切り替える。
【００５７】
これにより、信号印加回路２１から第２検出電極１２に電圧振幅信号が印加されると共に、信号印加回路２１から第２検出電極１２に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号が、ガード電位用オペアンプ２２から第１検出電極１１、第１裏面ガード電極１３、および第２裏面ガード電極１４のすべてに印加される。
【００５８】
このとき、信号検出回路２３は、信号印加回路２１から第２検出電極１２に供給される時間変動する電流値および信号印加回路２１から第２検出電極１２に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出して制御回路２４に出力する。つまり、第２検出電極１２が検出電極として機能し、電極１１、１３、１４が、第２検出電極１２と車体３との（座面部３０の上方を介さない）直接結合を防止するガード電極として機能する。
【００５９】
第２乗員検知モードにおいて更に制御回路２４は、信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、第２検出電極１２から車両ボディ３までのインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスの虚数成分の逆数に比例する容量（第２検出電極１２から車両ボディ３までの静電容量）を算出し、算出した容量を第２静電容量Ｍ２としてＲＡＭに記録する。
【００６０】
制御回路２４は、このような第１乗員検知モードおよび第２乗員検知モードを交互に繰り返すことで、第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２を交互に繰り返し記録する。そして、例えば、第２乗員検知モードが終了する度に、その時点において最後の第１乗員検知モードで検出した第１静電容量Ｍ１と、最後の第２乗員検知モードで検出した第２静電容量Ｍ２とに基づいて、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗する子供であるかを判定する。
【００６１】
具体的には、最後の第１乗員検知モードで検出した第１静電容量Ｍ１と、最後の第２乗員検知モードで検出した第２静電容量Ｍ２に基づいて、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の和Ｍ１＋Ｍ２に対する第１静電容量Ｍ１の容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）を算出する。この容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）は、比Ｍ１／Ｍ２の増大と共に増大する量である。
【００６２】
そして、算出した容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）と所定の閾値Ｔｈとを比較し、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）が当該閾値Ｔｈより小さければ、大人であると判定し、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）が当該閾値Ｔｈと同じかそれ以上であれば、ＣＲＳに搭乗した子供であると判定する。
【００６３】
以下、このように第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２に基づいて乗員を判別できる原理について説明する。上述の通り、第１検出電極１１の座席左右方向の長さは、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーの座位殿幅が第１検出電極１１の座席左右方向の全長を上から覆うようにするために設定されたサイズである。
【００６４】
したがって、図４に示すように、シート上のＣＲＳ４０に子供４１が搭乗した場合も、図５に示すように、シートに大人４２が搭乗した場合も、人体が第１検出電極１１の座席左右方向の全長を上から覆うことが殆どである。
【００６５】
しかし、第１検出電極１２の右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーが第２検出電極１２の部位１２１、１２２を一部でも上から覆うことがないように設定されたサイズである。したがって、図４に示すように、シート上のＣＲＳ４０に子供４１が搭乗した場合は、第２検出電極１２の部位１２１、１２２、１２３の上方を人体が覆わないことが殆どである。
【００６６】
しかし同時に、第１検出電極１２の右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、座面部３０に、大人ダミー（具体的には、Ｈｙｂｒｉｄ−ＩＩＩ  Ｆｅｍａｌｅ  ５ｔｈ  ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ。以下同じ。）が第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、大人ダミーが第２検出電極１２の部位１２１の少なくとも一部および１２２の少なくとも一部を上から覆うように設定されたサイズである。したがって、図５に示すように、シートに大人４２が搭乗した場合は、第２検出電極１２の部位１２１、１２２の上方を人体が覆うことが多い。
【００６７】
したがって、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗する子供であるかによって、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２との関係が異なるようになる。したがって、図６に示すように、仮に大人が厚着等によって座面部３０の電極１１、１２から上方に離れた位置に着座し、その結果、算出された第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の和が、シートに取り付けられたＣＲＳに子供が搭乗した場合に検出される第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の和と同じであったとしても、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２に基づく量は、それぞれの場合で異なる可能性が高い。したがって、比Ｍ１／Ｍ２の関数でもある容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）も、それぞれの場合で異なる可能性が高い。
【００６８】
また仮に、座面部３０に大人が着座した場合と、シートに取り付けられたＣＲＳに子供が搭乗した場合とで、算出された第１静電容量Ｍ１がほぼ同じであったとしても、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２に基づく量は、それぞれの場合で異なる可能性が高い。したがって、比Ｍ１／Ｍ２の関数でもある容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）も、それぞれの場合で異なる可能性が高い。
【００６９】
このように、大人と子供の乗員のシートを覆う領域が異なることを利用し、配置の異なる２つの検出電極１１、１２を使い分けることで、厚着等の理由により大人が電極から離れて着座した場合において、大人とＣＲＳに搭乗した子供とを従来よりも正確に検出することができる。
【００７０】
図７に、本実施形態に係る静電容量式乗員検知装置１０を用いて検出した第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２に基づく容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）について、シートに搭載されたＣＲＳに１歳児ダミーが搭乗した状態において検出した容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の比の実験結果５１、５２をプロットし、更に、シートに大人ダミーが着座した状態において検出した容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）の比の実験結果５３、５４、５５をプロットする。実験結果５１、５２は、それぞれ異なる種類のＣＲＳを用いて行われており、また、実験結果５３、５４、５５は、それぞれ大人ダミーが着用する衣服の臀部の厚さが違っており、具体的には、図中で右側に行くほど厚くなっている。
【００７１】
この実験結果に示すように、ＣＲＳに搭乗した１歳児ダミーは検出電極１１しか覆わないため、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）が高くなっており、大人は検出電極１１、１２とも覆うため容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）は低くなっている。具体的には、ＣＲＳに１歳児ダミーが搭乗した場合の最小値は０．７程度であり、大人ダミーが着座した場合は、面積比０．５５に近い値（０．５８〜０．６２）となる。
【００７２】
したがって、ＣＲＳに１歳児ダミーが搭乗した場合と、大人ダミーが着座した場合とで、値が０．１０以上開いているので、０．６２から０．７０までの間の値（例えば０．６５）を、上述の閾値Ｔｈとして採用すれば、座面部に搭載された人体が大人か子供かを従来よりも正確に区別することができる。
【００７３】
また、後述する第２実施形態と比較して、ガード電位用オペアンプ２２および信号検出回路２３がそれぞれ１つでよい点は、本実施形態の制御ユニット２の方が有利である。
【００７４】
なお、制御回路２４の判定結果（当該シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるか）は、上述のエアバッグＥＣＵ等の車載装置に出力される。そして、車載装置は、出力された判定結果に基づいて、各種報知等の処理を行う。例えば、エアバッグＥＣＵに当該判定結果が出力された場合は、当該判定結果が、当該シートに着座する乗員が大人であるというものであった場合、エアバッグＯＮランプを点灯させ、当該判定結果が、当該シートに着座する乗員がＣＲＳに搭乗した子供であるというものであった場合、エアバッグＯＦＦランプを点灯させる。またエアバッグＥＣＵは、エアバッグＯＮランプの点灯中は、車両の衝突時にエアバッグを展開し、エアバッグＯＦＦランプの点灯時は衝突時でもエアバッグを展開しない。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態が第１実施形態と異なるのは制御ユニット２の構成である。具体的には、本実施形態の制御ユニット２は、図８に示すような構成となっている。具体的には、以下の通りである。
【００７６】
制御ユニット２は、信号印加回路２１、第１ガード電位用オペアンプ２２ａ、第２ガード電位用オペアンプ２２ｂ、第１信号検出回路２３ａ、第２信号検出回路２３ｂ、および制御回路２４を有している。
【００７７】
信号印加回路２１は、構成自体は第１実施形態の信号印加回路２１と同じであるが、電圧振幅信号の印加先が、（コネクタ部１１ａを介した）第１検出電極１１および（コネクタ部１２ａを介した）第２検出電極１２に固定されている点が、第１実施形態と異なる。
【００７８】
より具体的には、信号印加回路２１から第１検出電極１１および第２検出電極１２への信号線は、信号印加回路２１から出て分岐し、分岐した一方の信号線Ａは第１検出電極１１に接続され、分岐したもう一方の信号線Ｂは第２検出電極１２に接続されるようになっている。
【００７９】
第１ガード電位用オペアンプ２２ａ（ガード電位用回路の一例に相当する）は、＋入力端子が信号印加回路２１から第１検出電極１１への信号線に接続され、出力端子は、コネクタ部１３ａを介して第１裏面ガード電極１３に接続するボルテージフォロアとして機能する。
【００８０】
第２ガード電位用オペアンプ２２ｂ（ガード電位用回路の一例に相当する）は、＋入力端子が信号印加回路２１から第２検出電極１２への信号線に接続され、出力端子は、コネクタ部１４ａを介して第２裏面ガード電極１４に接続するボルテージフォロアとして機能する。
【００８１】
信号検出回路２３ａは、信号線Ａにおける電流および電圧を検出することで、上記電圧振幅信号の印加時に、信号印加回路２１から第１検出電極１１に供給される時間変動する電流の電流値および信号印加回路２１から第１検出電極１１に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出する回路である。このような回路としては、周知のどのような回路を用いてもよい。
【００８２】
信号検出回路２３ｂは、信号線Ｂにおける電流および電圧を検出することで、上記電圧振幅信号の印加時に、信号印加回路２１から第２検出電極１２に供給される時間変動する電流の電流値および信号印加回路２１から第２検出電極１２に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出する回路である。このような回路としては、周知のどのような回路を用いてもよい。
【００８３】
制御回路２４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を有する周知のマイクロコンピュータとして構成され、ＣＰＵがＲＯＭのプログラムを実行してＲＡＭを作業領域として用いることで、後述する処理を実現するようになっている。この制御回路２４には、第１信号検出回路２３ａおよび第２信号検出回路２３ｂが検出した上記時間変動する電流値および電圧値が入力されるようになっている。
【００８４】
以下、上記のように構成された静電容量式乗員検知装置１０の作動について説明する。車両の主電源（ＩＧ等）がオンの間、信号印加回路２１は第１検出電極１１および第２検出電極１２に同時に電圧振幅信号を出力し、制御ユニット２の制御回路２４は、ＲＯＭに記録されたプログラムを実行することで、乗員検知モードでの処理を行うようになっている。
【００８５】
これにより、信号印加回路２１から第１検出電極１１に電圧振幅信号が印加されると共に、信号印加回路２１から第１検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号が、第１ガード電位用オペアンプ２２ａから第１裏面ガード電極１３に印加される。
【００８６】
それと同時に、信号印加回路２１から第２検出電極１２に電圧振幅信号が印加されると共に、信号印加回路２１から第２検出電極１２に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号が、第２ガード電位用オペアンプ２２ｂから第２裏面ガード電極１４に印加される。
【００８７】
このとき、第１信号検出回路２３ａは、信号印加回路２１から第１検出電極１１に供給される時間変動する電流値および信号印加回路２１から第１検出電極１１に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出して制御回路２４に出力する。それと同時に、第２信号検出回路２３ｂは、信号印加回路２１から第２検出電極１２に供給される時間変動する電流値および信号印加回路２１から第２検出電極１２に印加される印加信号の時間変動する電圧値を検出して制御回路２４に出力する。
【００８８】
つまり、第１検出電極１１、第２検出電極１２が異なる検出電極として同時に機能し、第１裏面ガード電極１３および第２裏面ガード電極１４が、それぞれ第１検出電極１１および第２検出電極１２およびガード電極として機能する。
【００８９】
なお、第１検出電極１１と第２検出電極１２に印加される電圧の位相および電位は、ほぼ同じなので、第１検出電極１１と第１裏面ガード電極１３は第２検出電極１２のガード電極としてもある程度は機能し、また、第２検出電極１２と第２裏面ガード電極１４は第１検出電極１１のガード電極としてもある程度は機能する。
【００９０】
この乗員検知モードにおいて制御回路２４は、第１信号検出回路２３ａが検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、第１検出電極１１から車両ボディ３までのインピーダンスを繰り返し算出し、算出したインピーダンスの虚数成分の逆数に比例する容量（第１検出電極１１から車両ボディ３までの静電容量）を算出し、算出した容量を第１静電容量Ｍ１としてＲＡＭに繰り返し記録する。
【００９１】
それと共に制御回路２４は、第２信号検出回路２３ｂが検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、第２検出電極１２から車両ボディ３までのインピーダンスを繰り返し算出し、算出したインピーダンスの虚数成分の逆数に比例する容量（第２検出電極１２から車両ボディ３までの静電容量）を算出し、算出した容量を第２静電容量Ｍ２としてＲＡＭに繰り返し記録する。
【００９２】
更に制御回路２４は、定期的に、その時点において最後に記録された第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２とに基づいて、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗する子供であるかを判定する。
【００９３】
具体的には、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の和Ｍ１＋Ｍ２に対する第１静電容量Ｍ１の容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）を算出し、算出した容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）と所定の閾値Ｔｈとを比較し、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）が当該閾値Ｔｈより小さければ、大人であると判定し、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）が当該閾値Ｔｈと同じかそれ以上であれば、ＣＲＳに搭乗した子供であると判定する。この閾値Ｔｈの値は、第１実施形態と同じでよい。なお、制御回路２４の判定結果（当該シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるか）の出力先は、第１実施形態と同じである。
【００９４】
このようにすることで、第１実施形態と同じ原理で、大人と子供の乗員のシートを覆う領域が異なることを利用し、厚着等の理由により大人が電極から離れて着座した場合において、大人とＣＲＳに搭乗した子供とを従来よりも正確に検出することができる。
【００９５】
しかも、本実施形態では、第１検出電極１１と第２検出電極１２とを同時に別々の検出電極として機能させることができるので、第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２とをほぼ同時に検出することができる。また、第１実施形態のように、第１静電容量Ｍ１の検出用のモードと第２静電容量Ｍ２の検出用のモードとを切り替えるスイッチ部２５を必要としないので、その分構成が簡易になり、制御回路２４の処理が簡易になる。
【００９６】
（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。例えば、以下のような形態も許容される。
【００９７】
（１）上記実施形態では、第１検出電極１１は、座席前後方向の長さが２００ｍｍ、座席左右方向の長さが１５８ｍｍの長方形形状であったが、必ずしもこのような形状には限らない。第１検出電極１１の形状およびサイズは、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーの座位殿幅が第１検出電極１１の座席左右方向の全長を覆うようになっていれば、本発明の効果を十分達成することができる。
【００９８】
したがって、例えば、第１検出電極１１の座席前後方向の長さは、２００ｍｍに限らず、座面部３０の形状、サイズ、構造（例えば、シート表皮を固定するための吊り位置）等の制約に応じて適宜設定すればよい。また、第１検出電極１１の座席左右方向の長さも、１５８ｍｍより短くてもよい。また、形状も、長方形でなくともよい。長方形でない場合は、座席左右方向の長さの最大値が１５８ｍｍ以下であればよい。
【００９９】
（２）また、第２検出電極１２も、上記実施形態のようなサイズおよび形状に限らない。第２検出電極１２の形状およびサイズは、座面部３０に取り付けられたＣＲＳに１歳児ダミーを乗せ、１歳児ダミーが第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、１歳児ダミーが第２検出電極１２の部位１２１、１２２を一部でも上から覆うことがないように設定された配置およびサイズであれば、本発明の効果を十分達成することができる。
【０１００】
したがって、例えば、右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、２１６ｍｍに限らず、１歳児ダミーの座位殿幅の最小値１７４ｍｍ以上であればよい。ただし、座面部３０に、大人ダミー（具体的には、Ｈｙｂｒｉｄ−ＩＩＩ  Ｆｅｍａｌｅ  ５ｔｈ  ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅ。以下同じ。）が第１検出電極１１の座席左右方向の中央位置３５を中心として正規着座している状態において、大人ダミーが第２検出電極１２の部位１２１、１２２の少なくとも一部を上から覆うように配置およびサイズが設定されている必要がある。このためには、右側部位１２１から左側部位１２２までの座席左右方向の間隔は、大人ダミーの座位殿幅の最小値である３００ｍｍ以下である必要がある。
【０１０１】
（２）また、第２検出電極１２は、右側部位１２１および左側部位１２２のみから構成され、後側部位１２３が無くてもよい。この場合、右側部位１２１および左側部位１２２のそれぞれからコネクタ部が伸びて制御ユニット２に接続されるようになっていればよい。ただしこの場合は、コネクタ部の数が増えることになり、その分、制御ユニット２におけるコネクタ部との接続端子の数を増やす必要がある。
【０１０２】
（３）また、上記第実施形態において、検出電極１１、１２の形状は、四角形であったが、必ずしも四角形である必要はなく、四角形に切り欠きが入った形状となっていてもよいし、四角形の内部に穴が空けられた形状となっていてもよい。
【０１０３】
（４）また、上記実施形態では、第１検出電極１１と第２検出電極１２とは異なる層に配置されているが、これらは同じ層に配置されていてもよい。その場合は、コネクタ部１１ａ、１１ｂの取り出しについては、それらコネクタ部１１ａ、１１ｂのうち一方は、一旦別の層に入り、その別の層からセンサ部１の外に出るようになっていてもよい。
【０１０４】
（５）また、上記第１実施形態において、制御回路２４は、第２乗員検知モードが終了する度に、その時点において最後の第１乗員検知モードで検出した第１静電容量Ｍ１と、最後の第２乗員検知モードで検出した第２静電容量Ｍ２とに基づいて、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗する子供であるかを判定するようになっている。しかし、判定のタイミングとしては、第２乗員検知モードが終了する度以外の繰り返しタイミングであってもよい。また、判定に使用する第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２は、必ずしも最後に検知した第１静電容量Ｍ１および第２静電容量Ｍ２でなくともよく、例えば、最後よりも３回前に検知した第１静電容量Ｍ１と最後よりも２回前に検知した第２静電容量Ｍ２であってもよい。また、検出した過去複数回分の第１静電容量Ｍ１の平均値および第２静電容量Ｍ２の平均値を採用してもよい。
【０１０５】
（６）また、上記第２実施形態では、２つのガード電位用オペアンプ２２ａ、２２ｂを有しているが、これらは１つに統合してもよい。例えば、第１ガード電位用オペアンプ２２ａを廃して、第２ガード電位用オペアンプ２２ｂの出力端子を、第２裏面ガード電極１４のみならず第１裏面ガード電極１３にも接続するようにしてもよい。このようにしても、第１検出電極１１と第２検出電極１２に印加される電圧の位相および電位は、ほぼ同じなので、第１裏面ガード電極１３は第１検出電極１１のガード電極としてある程度機能する。
【０１０６】
また逆に、第２ガード電位用オペアンプ２２ｂを廃して、第１ガード電位用オペアンプ２２ａの出力端子を、第１裏面ガード電極１３のみならず第２裏面ガード電極１４にも接続するようにしてもよい。このようにしても、第１検出電極１１と第２検出電極１２に印加される電圧の位相および電位は、ほぼ同じなので、第１裏面ガード電極１４は第２検出電極１４のガード電極としてある程度機能する。ただし、第２実施形態のように、２つのガード電位用オペアンプ２２ａ、２２ｂを設けた方が、第１裏面ガード電極１３および第２裏面ガード電極１４のガイド電極としての機能は向上する。
【０１０７】
（７）また、上記実施形態において、検出電極１１に印加される電圧振幅信号と同位相かつ同電位の信号をガード電極１３、１４等に印加するガード電位用回路の一例としてガード電位用オペアンプ２２、２２ａ、２２ｂが挙げられているが、このようなガード電位用回路としては、ガード電位用オペアンプ以外のものを採用してもよい。
【０１０８】
（８）また、上記実施形態では、制御回路２４は、信号検出回路２３、２３ａ、２３ｂが検出した電流値等に基づいて、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかを判別するようになっている。しかし、判別するのは、シートに着座する乗員が大人であるかＣＲＳに搭乗した子供であるかのみならず、例えばシート上に着座する（ＣＲＳに着座しているか直接着座しているかを問わず）子供であるか大人であるかを判別するようになっていてもよい。
【０１０９】
つまり、制御回路２４は、信号検出回路２３、２３ａ、２３ｂが検出した電流値等に基づいて、車両のシート上の乗員が子供であるか大人であるかを判別するようになっていればよい。
【０１１０】
更に、車両のシート上の乗員が子供であるか、大人であるか、または当該シートが空席かを判定するようになっていてもよい。この場合、例えば、車両のシート上の乗員が子供であるか大人であるかの判定に用いたのと同じ第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２を用いて、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の和Ｍ１＋Ｍ２を算出し、この和Ｍ１＋Ｍ２が基準値未満であれば、車両のシート上の乗員が子供であるか大人であるかの判定結果を採用し、和Ｍ１＋Ｍ２が基準値以上であれば、車両のシート上の乗員が子供であるか大人であるかの判定結果に関わらず、当該シートが空席であると判定するようになっていてもよい。
【０１１１】
（９）また、上記実施形態において、ガード電極１３、１４を設けないようになっていても、本発明の効果はある程度達成される。
【０１１２】
（１０）また、上記実施形態では、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２が増大するほど大きくなる量として容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）を算出し、この容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）と閾値とを比較して乗員の判別を行っている。しかし、第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の比Ｍ１／Ｍ２が増大するほど大きくなる量としては、容量比Ｍ１／（Ｍ１＋Ｍ２）以外の量（例えば比Ｍ１／Ｍ２そのもの）を用いてもよい。
【０１１３】
また、あらかじめ第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２の２次元パラメータ空間において、乗員が大人であると判定する領域と乗員が子供であると判定する領域とを区分けするデータをあらかじめＲＯＭの記録しておき、このデータと、算出した第１静電容量Ｍ１と第２静電容量Ｍ２当てはめることで、乗員の判別を行うようになっていてもよい。
【０１１４】
（１１）また、上記実施形態では、制御回路２４は、信号検出回路２３が検出した時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）に基づいて、電圧、電流の値と位相差から、第１検出電極１１（または第２検出電極１２）から車両ボディ３までのインピーダンスを算出し、算出したインピーダンスの虚数成分の逆数に比例する容量を算出し、算出した容量を第１静電容量Ｍ１（または第２静電容量Ｍ２）としている。
【０１１５】
しかし、第１静電容量Ｍ１（または第２静電容量Ｍ２）の算出方法は、必ずしも時間変動する電流値および電圧値（電圧および電流の位相情報も含まれている）の両方に基づいて算出する必要はない。例えば、信号印加回路２１から第１検出電極１１（または第２検出電力）まで供給される電流の電流値を信号検出回路２３が検出し、当該電流値のみに基づいて第１静電容量Ｍ１（または第２静電容量Ｍ２）を算出することもできる。
【０１１６】
つまり、制御回路２４は少なくとも信号印加回路２１から第１検出電極１１（または第２検出電力）まで供給される電流の電流値を用いて、第１静電容量Ｍ１（または第２静電容量Ｍ２）を算出すればよい。
【０１１７】
（１２）また、上記の実施形態において、制御回路２４がプログラムを実行することで実現している各機能は、それらの機能を有するハードウェア（例えば回路構成をプログラムすることが可能なＦＰＧＡ）を用いて実現するようになっていてもよい。
【符号の説明】
【０１１８】
１                    センサ部
２                    制御ユニット
３                    車両ボディ
１０                  静電容量式乗員検知装置
１１                  第１検出電極
１２                  第２検出電極
１３                  第１裏面ガード電極
１４                  第２裏面ガード電極
１５〜１９            フィルム
２０                  粘着材
２１                  信号印加回路
２２、２２ａ、２２ｂ  ガード電位用オペアンプ
２３、２３ａ、２３ｂ  信号検出回路
２４                  制御回路
３０                  座面部
１２１                右側部位
１２２                左側部位
ＳＷ１、ＳＷ２        切替スイッチ
【図１】
0005316527.tif 000002
【図２】
0005316527.tif 000003
【図３】
0005316527.tif 000004
【図４】
0005316527.tif 000005
【図５】
0005316527.tif 000006
【図６】
0005316527.tif 000007
【図７】
0005316527.tif 000008
【図８】
0005316527.tif 000009
【図９】
0005316527.tif 000010
【図１０】
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